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AI로 발견한 나스카 지형 그림은 모티브와 기능에 대한 새로운 단서 제공

나스카 라인: 303개의 새로운 형상 발견
AI로 발견한 나스카 지형 그림은 모티브와 기능에 대한 새로운 단서를 제공한다

지구의 수수께끼 같은 이미지:
고고학자들이 페루 고지대에서 이전에 알려지지 않았던 303개의 나스카 형상을 발견했다. 비유적인 나스카 지상화의 수는 거의 두 배로 늘어났다. 인공지능의 도움으로 검출된 지구의 이미지는 주로 인간과 유사한 형상을 보여주지만, 잘린 머리와 라마 등의 농장 동물도 등장한다. 이는 팀이 보고한 바와 같이 이러한 작은 표현이 더 크고 추상적인 나스카 지형 그림과 모티브와 위치가 크게 다르다는 것을 의미한다. 도대체 그 뒤에 무엇이 있을까? 

▲ AI 지원 조사에서 새로 발견된 총 303개의 부조 유형 비유적 지상 그림 중 15개. 현장 조사 중에 촬영한 드론 이미지로 지상 그림이 진짜임을 확인했다. 축척 막대는 5m. 눈으로 볼 수 있도록 윤곽선이 추가되었다. 윤곽선이 없는 이미지 버전과 부조의 고고학적 해석은 SI 부록, 그림 S1에서 찾을 수 있다. 비유적 지상 그림은 인간형, 머리, 가축(낙타), 범고래, 새, 고양이, 의식 장면, 인간/동물 상호 작용을 묘사한다. (출처:관련논문 AI-accelerated Nazca survey nearly doubles the number of known figurative geoglyphs and sheds light on their purpose / accepted July 30, 2024 / PNAS)

직선, 기하학적 패턴, 거대한 동물 형상: 페루의 나스카 라인은 과거 문화에 대한 가장 신비한 증거 중 하나다. 수세기 동안 사람들은 종종 킬로미터 크기의 지상 그림을 돌이 많은 사막 토양에 파냈다. 윤곽선은 나스카가 어두운 사막 바니시로 덮인 돌과 껍질을 제거해 밝은 지하 표면이 빛나도록 만들어졌다. 나스카의 흙 그림 중 일부는 2천 년이 넘은 것이다.

그러면 이러한 표현은 무엇을 위해 사용되었을까? 그중 가장 큰 것은 왜 공중에서만 볼 수 있을까? 지금까지 고고학자들은 이에 대해 추측만 할 수 있었다. 어떤 사람들은 특히 추상적인 선이 달력 기능을 갖고 있으며 천문학적 기준점과 정렬되어 있다고 의심한다. 반면에 비유적인 표현은 의식 목적으로 사용되었을 수도 있고 단순히 예술이었을 수도 있다. 야마가타 대학의 마사토 사카이(Masato Sakai)와 그의 동료들은 “지형 그림이 어떤 목적에 기여했는지에 대해 적어도 다섯 가지 가설이 있다”고 설명했다.

▲ 나스카 팜파에서 발견된 지상 그림과 산책로의 분류. 산책로는 구불구불한 산책로와 정식 도로로 구분되고, 지상 그림은 기하학적 지상 그림과 비유적 지상 그림으로 구분된다. 기하학적 지상 그림은 선형과 면적으로 더 나눌 수 있는 반면 비유적 지상 그림은 선 유형 스타일로 제작된 것과 부조 유형 스타일로 제작된 것으로 나눌 수 있다. 이 분류는 Lambers(3)가 제안한 분류를 따른다. AI의 도움으로 많은 새로운 부조 유형 비유적 지상 그림을 감지할 수 있었다. 개선된 인벤토리는 선 유형 비유적 지상 그림이 기하학적 지상 그림과 주요 도로(파란색) 네트워크와 연관되어 있는 반면, 부조 유형 비유적 지상 그림은 비공식 산책로(녹색)와 연관되어 있음을 명확히 한다. (출처:관련논문 AI-accelerated Nazca survey nearly doubles the number of known figurative geoglyphs and sheds light on their purpose / PNAS)

탐사 보조원으로서의 AI

문제:
특히 더 작고 비유적인 나스카 지상화는 620평방 킬로미터의 나스카 팜파(Nazca Pampa)에서 찾기가 어렵다. 스크래치 라인도 수세기에 걸쳐 희미해졌기 때문에 고해상도 항공 사진에서도 주변 사막 바닥에서 거의 눈에 띄지 않는다. 고고학자들은 “430개의 비유적인 나스카 지상화를 발견하는 데 거의 100년이 걸렸다”고 보고했다. 따라서 그중 몇 개가 있고 무엇을 나타내는지에 대한 개요는 아직 없다.

이제 인공 지능의 형태로 해결책이 있다. 현대 신경망은 특히 "시끄러운" 소스에서 미묘한 패턴을 발견하는 데 능숙하다. 연구를 위해 Sakai와 그의 팀은 항공 사진 평가를 위해 사전 훈련된 AI 시스템을 사용했다. 그들은 알려진 나스카 지형 그림의 단면을 사용하여 사막 바닥의 전형적인 선을 인식하도록 훈련시켰다.

실제 검색을 위해 AI는 페루 고원에서 새로운 고해상도 항공 이미지를 수신했다. 검색은 크기가 약 10m인 소위 부조 유형의 더 작은 나스카 지상화에 초점을 맞췄다.

한 번에 303개의 새로운 나스카 형상

그리고 실제로 인공 지능은 아직 알려지지 않은 나스카 인물에 대한 1,309개의 지형 그림 후보를 식별했다. 고고학자들은 이제 현장에서 이들 후보 중 일부를 확인했으며 첫 번째 현장 탐사는 이미 성공적인 것으로 입증되었다. "우리는 303개의 새로운 형상 부조 지상화를 발견했는데, 이는 이전에 알려진 이러한 유형의 지상화 수의 거의 두 배에 달하는 것이다"고 Sakai와 그의 보고서는 말했다. 또한 그들은 지구의 기하학적 이미지 42개를 새로 발견했다.

고고학자들은 “이는 AI 지원 접근 방식이 부조 유형의 작은 지형 그림을 효과적으로 감지할 수 있음을 보여준다”고 말했다. 연구진은 “거대한 선 모양의 나스카 지구 이미지와는 달리 인지하기가 매우 어렵다”며 “지금까지의 검토 결과를 바탕으로 연구진은 AI 후보 중에서 적어도 248개의 형상적 지상화를 추가로 발견할 것으로 추정하고 있다”고 말했다.

▲ 현장 조사에서 303개의 새로운 부조형 나스카 지상 그림이 확인되었다. 새롭게 확인된 303개와 이전에 알려진 380개의(검은색) 부조형 지상 그림의 지도. 새롭게 확인된 지상 그림은 개별적으로 AI에서 예측한 것(노란색), AI에서 예측한 지상 그림 그룹의 일부(장미색)이거나, AI에서 해당 위치를 예측하지 않고 현장 조사에서 식별한 것(녹색)입니다. 삽입: 순위가 매겨진 AI 후보(파란색), 방문한 AI 후보(빨간색), AI 그룹의 새로운 지상 그림(장미색), 개별적으로 확인된 AI 지상 그림(노란색), 외삽된 새로운 지상 그림(연한 노란색)의 히스토그램을 순위의 함수로 나타냈다.

지상 그림은 그 목적에 대해 무엇을 밝혀 줄까?

흥미로운 점은 새로운 발견으로 알려진 나스카 형상 이미지의 수가 늘어났을 뿐 아니라 이제 지구 형상 이미지의 모티프와 분포를 더 자세히 분석할 수 있게 되었다는 것이다. Sakai와 그의 팀은 큰 선 유형 표현과 작은 부조 유형 그림 사이의 명확한 차이점을 발견했다. Sakai와 그의 동료들은 “선형 지상화는 주로 야생동물이나 식물과 같은 자연적인 모티브를 보여준다”고 말했다.

이것은 더 작은 나스카 조각상과는 다르다. 고고학자들은 “부조형 지상 그림의 81.6%가 인간의 형상뿐 아니라 인간과 밀접한 관련이 있는 모티프를 나타낸다”고 보고했다. 이 지상 그림 중 33.8%는 인간형 형상을 보여주고, 32.9%는 몸통 없는 머리, 14.9%는 라마와 알파카와 같은 길들여진 낙타 친척을 보여준다. 반면에 야생동물은 전체 묘사의 7% 미만에만 등장한다.

지구 이미지의 위치에서 또 다른 차이점이 나타났다. 더 큰 선 유형의 인물은 페루 고원의 더 제한된 지역에 있으며 추상적인 나스카 라인과 밀접하게 연결되어 있다. 반면에 작은 지형화는 넓은 지역에 퍼져 있으며 종종 비공식 경로에 가깝다.

▲ 비유적 지상 그림과 그 연관성. (A) 부조 유형 비유적 지상 그림은 구불구불한 산책로의 비공식적 네트워크와 연관되어 있다. 삽화: 부조 유형 비유적 지상 그림 그룹과 가장 가까운 나스카 산책로 사이의 거리 히스토그램. (B) 선 유형 비유적 지상 그림은 선형/사다리꼴 지상 그림의 공식적 네트워크와 연관되어 있다. 삽화: 선 유형 비유적 지상 그림과 가장 가까운 나스카 선/사다리꼴 사이의 거리 히스토그램.

두 가지 다른 기능?

고고학자들에 따르면, 이는 다양한 나스카 지상 그림이 나스카 종교 생활과 문화에서도 서로 다른 기능을 가지고 있음을 시사한다. Sakai와 그의 동료들은 “나스카 팜파스를 통한 순례의 시작이나 끝에서 거대한 선 모양의 지구 이미지에 대한 의식이 수행되었을 가능성이 매우 높다”고 설명한다. 추상적인 선과 큰 형상은 아마도 대규모 국가 행사의 일부로 만들어졌다가 제거되었을 것이다.

반면에 더 작고 더 널리 분포된 지형 그림은 지역 나스카 그룹에 의해 만들어졌을 가능성이 더 높다. Sakai와 그의 팀이 설명하는 것처럼, 그것들은 아마도 걸어다니는 것이 아니라 주로 볼 수 있도록 설계되었을 것이다. 이것이 바로 이 작은 나스카 흙 그림이 종종 경사면과 비공식 하이킹 코스 근처에 위치하는 이유다. 고고학자들에 따르면, 인간과 밀접하게 관련된 모티프는 이러한 나스카 조각상이 정보를 전달하거나 지역 의식을 지원하는 데 더 많은 역할을 했음을 나타낼 수 있다.

그러나 나스카 지형 그림에 관한 연구는 이제 막 시작되었다. AI 지원 검색조차 아직 모든 지구 이미지를 추적하지 못했다. 따라서 추가 발견을 통해 Sakai와 그의 팀의 가정이 올바른지를 밝혀야 한다.
(Proceedings of the National Academy of Sciences, 2024; doi: 10.1073/pnas.2407652121)
출처: Proceedings of the National Academy of Sciences

[더사이언스플러스=문광주 기자]

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